Neste trabalho foram estudadas as correlações existentes entre a condutividade térmica e as características físicas de materiais refratários comerciais com massa específica volumétrica na faixa entre 0,55 g/cm³ e 3,14 g/cm³ e porosidade total compreendida entre 15% e 81%. É apresentado e discutido um modelo empírico que correlaciona a condutividade térmica como função da massa específica volumétrica, fornecendo assim uma forma rápida para estimar a condutividade térmica de materiais refratários em função da temperatura (dentro da faixa de variação de teor de alumina, massa específica e porosidade empregados neste trabalho). Tal correlação é possível conhecendo-se apenas a massa específica volumétrica que é comumente avaliada no controle de qualidade durante a produção de refratários. Análises estatísticas são apresentadas para a validação do modelo proposto.

A crescente competitividade no setor siderúrgico tem impulsionado não só a melhoria dos revestimentos refratários existentes, como também o desenvolvimento de materiais que sejam adequados às mais diversas aplicações. Como a maioria dos materiais refratários é empregada em condições severas de temperatura, tornou-se fundamental o conhecimento de suas propriedades térmicas, dentre as quais destaca-se a condutividade térmica (k).Vários trabalhos na literatura [1-4] correlacionaram a condutividade térmica com a massa específica geométrica (ρ g ) ou volumétrica (ρ v ), encontrando relações exponenciais como as expressas pela equação (A) na qual p 1 e p 2 são parâmetros a serem determinados.Diferentemente, Akiyoshi e colaboradores [5] apresentaram uma função que correlacionava simultaneamente a condutividade tér-mica, a massa específica volumétrica e a temperatura, como apresentado pela equação (B). ResumoA condutividade térmica de materiais refratários sílico-aluminosos e aluminosos com 35,81%-p ≤ Al 2 O 3 ≤ 93,48%-p e porosidade total entre 15% e 81% foi determinada através da técnica de fio quente paralelo. Além de avaliar as correlações entre a condutividade térmica, o teor de alumina (Al 2 O 3 ) e a porosidade (PA e PT), neste trabalho, foi introduzida a razão R (teor de alumina / porosidade total) que permitiu correlacionar a condutividade térmica simultaneamente com a composição química e a microestrutura dos refratários. O método dos mínimos quadrados foi utilizado para generalizar a correlação entre k e R para uma faixa mais ampla de temperaturas. A boa qualidade do ajuste alcançado pelo modelo empírico obtido (r 2 > 0,93) permite concluir que a utilização da razão R pode ser mais significa para a condutividade tér-mica de cerâmicas refratárias do que a utilização do teor de alumina ou quantidade de coríndon isoladamente. Estas relações são fundamentais no projeto de fornos e equipamentos que empreguem cerâmicas refratárias além de serem dados de entrada adequados para suprir programas de simulação computacional que visem à previsão do comportamento termomecânico destes materiais. Palavras-chave: materiais refratários, condutividade térmica.A influência simultânea do teor de alumina, da porosidade total e da temperatura na condutividade térmica de refratários sílico-aluminosos e aluminosos (The simultaneous influence of alumina content, total porosity and temperature on the thermal conductivity of fireclay and alumina refractories)

Neste trabalho é apresentado um estudo sistemático sobre a influência da utilização de propriedades avaliadas em função da temperatura para suprir um programa de simulação computacional por elementos finitos (AEF) visando à determinação dos perfis de temperatura e tensão em uma âncora refratária. Para tanto, foram avaliados em função da temperatura, a condutividade térmica (k), o calor específico (c), o coeficiente de expansão térmica linear (alfaL) e o módulo elástico (E). Um planejamento fatorial 2u e a análise de variância (ANOVA) foram utilizados para avaliar a influência das interações entre as propriedades determinadas em função da temperatura sobre os perfis de temperatura e tensão normal resultantes da simulação computacional. Este estudo reforça a necessidade da avaliação das propriedades em função da temperatura para se suprir um programa de simulação computacional, destacando-se a condutividade térmica e o calor específico para propiciar uma melhor obtenção do perfil de temperatura, e o coeficiente de expansão térmica linear (alfaL) e o módulo elástico (E) para a avaliação do perfil de tensões.